В последние годы при исследовании биоэлектрической активности мозга во время естественного ночного сна получены новые данные о сне и сновидениях. Во время обычного сна различают две последовательные электроэнцефалографические стадии: появление биоэлектрической активности частотой 15-18 в секунду - так называемых веретен, и затем медленной высоковольтной активности частотой 2-4 в секунду и менее, распространяющейся по коре и подкорковым областям. Эти две стадии характеризуются напряжением шейных мышц и почти полным отсутствием движений глазных яблок.
При пробуждении и во время бодрствования человека или животного на электроэнцефалограмме появляются быстрые ритмы малой амплитуды частотой до 30 и более в секунду.
Дальнейшее подробное изучение электрической активности во время сна с помощью вживленных в разные области мозга животных электродов показало, что через 50-70 минут после того, как животное уснуло, характерная для сна медленная электрическая активность на короткое время - 5-10-20 минут исчезала и заменялась быстрыми колебаниями малой амплитуды, аналогичными тем, которые возникают при пробуждении. При этом животное не пробуждалось. Через некоторое время эта фаза сна, названная "парадоксальной", пропадала и вновь заменялась той фазой, которая характеризовалась медленными волнами. В течение последующего
периода 6-8-часового сна "парадоксальная" фаза возникала почти регулярно через каждые 80-90 минут, делаясь все более продолжительной, достигая под утро 15-20 минут.
Исследуемые лица, пробуждаемые во время парадоксальной фазы, рассказывали о только что возникших сновидениях. Стадии парадоксального сна занимают в общей сложности 20-25% от всего времени сна. Соотношение парадоксального или "быстрого" сна и "медленного" сна от ночи к ночи остается постоянным.
Во время парадоксального сна наблюдается пониженный тонус мускулатуры, особенно шейных мышц. У животных отмечается полное расслабление с внезапным падением головы. Животное обязательно принимает лежачее положение. В это время возникают быстрые движения глазных яблок, дыхание становится поверхностным, частым и нерегулярным. Пульс учащается, кровяное давление у человека повышается. Характерным для парадоксального сна являются изменчивость, нерегулярность вегетативных функций.
В 1960 г. В. Демент опубликовал результаты исследований парадоксального сна человека. Испытуемых пробуждали всякий раз, когда они впадали в парадоксальный сон. Таким образом удавалось сократить продолжительность парадоксального сна на 80-90%. Было установлено, что в каждую последующую ночь испытуемых требовалось пробуждать гораздо чаще, чем в предыдущую, так как признаки парадоксального сна наступали тем чаще, чем больше испытуемые были лишены парадоксального сна. После 15 суток лишения парадоксального сна длительность его составляла 60% общей продолжительности сна.
В дальнейшем многочисленными исследованиями ученых была подтверждена связь сновидений с парадоксальным сном. Оказалось, что течение времени в сновидениях вполне сравнимо со временем, которое нужно для протекания аналогичных событий в действительности.
Регулярность и постоянство сновидений навели на мысль, что они представляют собой проявление специальной функции организма, так же необходимой, как и другие (пищеварение, дыхание и т. п.). Было показано, что у испытуемых после длительного лишения парадоксального сна развивалось невротическое состояние - появлялась тревога, страх, напряженность. Отмечалось также повышение аппетита. В первое время после прекращения лишения "быстрого" сна значительно увеличивалась часть времени сна со сновидениями, происходила как бы компенсация парадоксального сна.
Специальные исследования нервных механизмов, обеспечивающих парадоксальный или быстрый сон у Животных, показали, что развитие медленного и быстрого сна обеспечивается разными мозговыми структурами. Было показано, что быстрый сон может наблюдаться и после удаления коры головного мозга. Ответственной частью ствола мозга за возникновение быстрого сна является ретикулярная формация в области моста.
Обычный сон начинается с медленной электрической активности. Сон как одна из важных функций организма порождается именно корой головного мозга. Высказывается гипотеза, что последующее появление быстрого сна - проявление древнего механизма сна - "архисна", который возникает только периодически.
Таким образом, было обнаружено два типа электрической активности во время сна: первый - с медленными или веретенообразными волнами высокой амплитуды (медленный сон) и второй - с частыми низкоамплитудными волнами (быстрый сон). У бескорковых животных первый тип электроэнцефалограмм никогда не появлялся. Исходя из этих наблюдений, был сделан вывод, что медленный сон является результатом деятельности коры головного мозга, а быстрый сон обязан своим происхождением образованиям нижней части ствола мозга.
Различные вещества могут удлинять или уменьшать периоды быстрого сна. Высокая температура, например, полностью подавляет быстрый сон. Высказывались предположения, что быстрый сон - это специальное состояние, которое необходимо для нормальной деятельности организма, так же как и дыхание или кровообращение.
В период бодрствования выявлены значительные периодические колебания электрической активности, характерной для сновидений, сопровождаемых быстрыми движениями глаз и другими признаками сновидений. Это дало повод для некоторых исследователей сделать заключение, что сон и бодрствование - это не два различных состояний, а лишь крайние проявления постоянного колебания уровня активности мозга. В. Демент определяет сновидения как постоянную часть нормального сна, которая несет определенные функции в поддержании нормальной психической жизни.
Принято считать сновидения признаками неглубокого сна. Исследования последних лет показали, что быстрый сон сопровождается значительной глубиной сна. Это было подтверждено исследованиями на людях. Реакция на звук сохранялась при медленном сне и почти полностью прекращалась во время сна со сновидениями.
Существование отдельных мозговых структур, обеспечивающих быстрый сон, подтверждает предположение, что сновидения зависят не от сна самого по себе, а скорее от относительного отсутствия внешних раздражителей. Это находит подтверждение в наблюдении за людьми с наклонностью к периодическому возникновению "грез наяву", сопровождающихся быстрыми движениями глаз. Внешние раздражители подавляют эти состояния. В связи с этим некоторые ученые полагают, что быстрый сон имеет тенденцию к регулярному возобновлению в течение всего 24-часового цикла, а проявляется лишь во сне из-за снижения внешней стимуляции.
Ряд физиологов и клиницистов высказывают предположение о связи некоторых нервно-психических расстройств с нарушением функции быстрого сна, так как многие нервные и психические заболевания сопровождаются расстройством сна. Внимание психиатров направлено в настоящее время на выявление отклонений в продолжительности, частоте и общей картине быстрого сна у психически больных. Пока не выявлено значительных отклонений быстрого сна от нормальной картины, характерных, для той или иной формы психического заболевания. Но уже сейчас можно утверждать, что на определенных стадиях психического заболевания происходит изменение быстрого сна, которое в свою очередь приводит к нарушению деятельности головного мозга. Фактор лишения быстрого сна в сложном взаимодействии с другими моментами может участвовать в развитии психического заболевания. Понятно, что изучение этих вопросов может иметь большое значение для познания природы психозов. "Поймите природу сновидений и вы поймете природу психозов", - утверждает известный английский невролог Джексон.
Эти интересные исследования ставят много вопросов. Полученные в настоящее время фактические данные свидетельствуют об ошибочности части имевшихся представлений о сновидениях. Возникает вопрос о психической жизни во время сна вообще, например во время медленного сна, о связи сновидений во время ночи и в течение ряда ночей между собой и психической жизнью во время бодрствования, о роли нарушения быстрого сна при возникновении нервно-психических заболеваний, а также при возникновении различных клинических форм расстройств сна, в частности бессонницы.